Moleküler Evrimin Nötr Kuramı
Nötr kuram, türler içindeki moleküler varyasyonun ve türler arasındaki ikamenin çoğunun seçilim açısından nötr olduğunu ve pozitif seçilimden ziyade rastgele genetik sürüklenme ile yönetildiğini öne sürmektedir.
Tanım
Moleküler evrimin nötr kuramı, moleküler düzeydeki evrimsel değişikliklerin büyük çoğunluğunun seçilimden ziyade, seçilim açısından nötr olan mutant alellerin rastgele sürüklenmesiyle meydana geldiğini öne sürmektedir. Neredeyse nötr kuram, bunu kaderi etkin popülasyon büyüklüğüne bağlı olan hafifçe zararlı mutasyonlara genişletmektedir.
Kapsam
Bu konu, Kimura'nın nötr kuramını ve Ohta'nın neredeyse nötr uzantısını, ikame oranları ve mevcut varyasyon hakkındaki tahminlerini, tarihsel nötralist-seçilimci tartışmayı ve nötr modelin moleküler popülasyon genetiğinde sıfır hipotezi olarak merkezi rolünü kapsamaktadır.
Temel sorular
- Nötr kuram, ikame oranları ve genetik varyasyon hakkında ne öngörmektedir?
- Nötr ikame oranı neden popülasyon büyüklüğünden bağımsızdır?
- Neredeyse nötr kuram, hafifçe zararlı mutasyonları nasıl dahil etmektedir?
- Nötr model, seçilimi tespit etmek için neden sıfır hipotezi olarak hizmet etmektedir?
Temel kuramlar
- Kimura'nın nötr kuramı
- Moleküler polimorfizm ve ikamenin çoğu seçilim açısından nötrdür, bu nedenle nötr ikame oranı, nötr mutasyon oranına eşittir ve popülasyon büyüklüğünden bağımsızdır; bu da yaklaşık olarak saat benzeri bir değişim birikimi öngörmektedir.
- Ohta'nın neredeyse nötr kuramı
- Büyük bir mutasyon sınıfı sadece hafifçe zararlıdır; bu tür mutasyonların nötr davranıp sürüklenmesi veya seçilimle ortadan kaldırılması, seçilim katsayısı ile etkin popülasyon büyüklüğünün çarpımına bağlıdır ve moleküler oranları demografiye bağlamaktadır.
Mekanizmalar
Kesinlikle nötr bir mutasyon için, nihai fiksasyon olasılığı başlangıç frekansına eşittir ve uzun vadeli ikame oranı, popülasyon büyüklüğünden bağımsız olarak nesil başına nötr mutasyon oranına eşittir. Bir popülasyon içindeki genetik varyasyon, nötr alelleri tanıtan mutasyon ile onları ortadan kaldıran sürüklenme arasındaki bir dengeyi yansıtmaktadır ve bu denge etkin popülasyon büyüklüğü ile ölçeklenmektedir. Neredeyse nötr kuramda, küçük seçilim katsayılarına sahip mutasyonlar küçük popülasyonlarda etkin bir şekilde nötrdür ancak büyük popülasyonlarda seçilime görünür hale gelmektedir; bu nedenle ikame oranları ve seçilimin etkinliği demografi ile değişmektedir. Bu tahminler, pozitif ve dengeleyici seçilimin tespit edildiği nicel sıfır hipotezini sağlamaktadır.
Klinik önem
Nötr çerçeve, nötr beklentiden sapmaları tespit ederek işlevsel olarak kısıtlanmış ve dolayısıyla klinik olarak önemli olması muhtemel genom bölgelerini tanımlayan yöntemlerin temelini oluşturmaktadır ve patojen sürveyansında kullanılan moleküler tarihlemeyi kalibre etmektedir.
Tarihçe
Kimura, nötr kuramı 1968'de önermiştir; King ve Jukes ise 1969'da bağımsız olarak Darwinci olmayan moleküler evrimi savunmuşlardır. Ohta, neredeyse nötr kuramı 1970'lerin başında eklemiştir ve Kimura'nın 1983 tarihli kitabı bu çerçeveyi sentezlemiştir; bu çerçeve, seçilimin yaygınlığı üzerine on yıllardır süren tartışmalara rağmen standart sıfır model olarak kalmaktadır.
Tartışmalar
- Moleküler evrim ne kadar nötrdür?
- Nötralist-seçilimci tartışma, moleküler varyasyon ve farklılaşmanın ne kadarının nötr, ne kadarının seçilmiş olduğuyla ilgilidir; genomik veriler bazı organizmalarda önemli adaptif evrim göstermekle birlikte, nötr sıfır hipotezini devirmekten ziyade onu iyileştirmektedir.
Öne çıkan isimler
- Motoo Kimura
- Tomoko Ohta
- Jack King
- Thomas Jukes
İlgili konular
Temel eserler
- kimura1983
- ohta1973
- saetreRavinet2019
Sıkça sorulan sorular
- Nötr kuram, evrimin rastgele olduğu anlamına mı gelmektedir?
- Sadece nötr değişiklikler için moleküler düzeyde. Kuram, çoğu moleküler ikamenin nötr olduğunu ve sürüklenme ile sabitlendiğini kabul etmekle birlikte, organizmaların adaptif evriminin doğal seçilim tarafından yönlendirildiğini de kabul etmektedir.
- Nötr ikame oranı neden popülasyon büyüklüğünden bağımsızdır?
- Çünkü daha büyük bir popülasyonda her nesilde daha fazla nötr mutasyon ortaya çıkmaktadır, ancak her birinin fiksasyon şansı orantılı olarak daha küçüktür; bu iki etki birbirini götürmekte ve ikame oranını mutasyon oranına eşit bırakmaktadır.